專利名稱：用于機(jī)器的橫梁裝置以及具有這種橫梁裝置的機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于機(jī)器的橫梁裝置，特別是用于裝載機(jī)的動臂的橫梁裝置。此外，本實用新型還進(jìn)一步涉及一種具有這種橫梁裝置的機(jī)器。
背景技術(shù)：
機(jī)器，例如裝載機(jī)等類型的重型設(shè)備的機(jī)器在諸如礦業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)中可以用于實現(xiàn)多種任務(wù)。其中，裝載機(jī)作為一種具有較高作業(yè)效率的工程機(jī)械主要用于對松散的堆積物料進(jìn)行鏟、裝、運(yùn)、挖、推等作業(yè)，也可以用來整理、刮平場地等。在為裝載機(jī)換裝相應(yīng)的工作裝置后，裝載機(jī)還可以進(jìn)行挖土、起重、裝卸等作業(yè)。因此，裝載機(jī)被廣泛應(yīng)用于城建、鐵路、公路、水電、油田以及機(jī)場建設(shè)等工程中。通常情況下，裝載機(jī)通過工作工具、如鏟斗實現(xiàn)物料的裝卸。鏟斗通過與機(jī)身樞轉(zhuǎn)連接的動臂支撐，而動臂通過油缸控制進(jìn)行升降，在相互平行的動臂之間設(shè)置有橫梁，橫梁固定連接有耳板，耳板支撐與之樞轉(zhuǎn)連接的搖臂，連桿則同時與搖臂和鏟斗樞轉(zhuǎn)連接，機(jī)器上一個與搖臂樞轉(zhuǎn)連接的油缸控制鏟斗的翻轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)器的橫梁通常由多片金屬板扣合成并焊接成管狀，耳板則焊接在管狀橫梁的外壁或者部分伸入管狀橫梁開口的內(nèi)部。而且根據(jù)傳統(tǒng)的橫梁裝置的結(jié)構(gòu)，耳板的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。裝載機(jī)的大強(qiáng)度和高頻率工作要求對鏟斗有支撐作用的橫梁和耳板具有大強(qiáng)度且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但焊接而成的管狀橫梁在經(jīng)受高頻率、大強(qiáng)度的沖擊后，可能出現(xiàn)焊縫開裂問題，而耳板由于焊接點相對集中，存在應(yīng)力集中，在工作過程中出現(xiàn)焊點開裂的問題。同時，現(xiàn)有技術(shù)中管狀橫梁通過多片金屬板焊接而成，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高的問題。本實用新型意欲解決以上一個或多個問題。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的橫梁裝置，這種橫梁裝置能夠在滿足強(qiáng)度要求的前提下優(yōu)化橫梁結(jié)構(gòu)，減少焊接工作，縮短工期。具體而言，本實用新型提出了一種用于機(jī)器的橫梁裝置，其包括兩個動臂，所述兩個動臂相互平行地布置并與所述機(jī)器樞轉(zhuǎn)連接；管狀橫梁，所述管狀橫梁固定連接在所述兩個動臂之間；耳板，所述耳板與所述橫梁固定連接并用于支撐與所述耳板樞轉(zhuǎn)連接的搖臂；其中所述管狀橫梁由多段管件形成，所述耳板設(shè)置在所述多段管件之間，所述管件與所述耳板和動臂的側(cè)壁固定連接，以形成所述橫梁。根據(jù)一種有利的實施方式，耳板在位于管件的管口中的部分上形成開口。根據(jù)一種有利的實施方式，管件為無縫鋼管。根據(jù)一種尤其有利的實施方式，橫梁包括第一管件和第二管件，所述第一管件和第二管件在遠(yuǎn)離彼此的端部上分別與所述兩個動臂相焊接，并且在朝向彼此的端部上分別焊接到布置在所述第一管件與第二管件之間的所述耳板的兩側(cè)上。本實用新型的另一方面涉及一種機(jī)器，包括:工作裝置；兩個動臂，所述兩個動臂相互平行地布置并與所述機(jī)器樞轉(zhuǎn)連接；管狀橫梁，所述管狀橫梁固定連接在所述兩個動臂之間；耳板，所述耳板與所述橫梁固定連接并用于支撐與所述耳板樞轉(zhuǎn)連接的搖臂；其中所述管狀橫梁由多段管件形成，所述耳板設(shè)置在所述多段管件之間，所述管件與所述耳板和動臂的側(cè)壁固定連接，以形成所述橫梁。根據(jù)一種有利的實施方式，在該機(jī)器中，耳板在位于管件的管口中的部分上形成開口。根據(jù)另一種有利的實施方式，管件為無縫鋼管。根據(jù)一種尤其有利的實施方式，在該機(jī)器中，橫梁包括第一管件和第二管件，所述第一管件和第二管件在遠(yuǎn)離彼此的端部上分別與所述兩個動臂相焊接，并且在朝向彼此的端部上分別焊接到布置在所述第一管件與第二管件之間的所述耳板的兩側(cè)上。

下面借助于附圖對依據(jù)本實用新型的橫梁裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。其中，圖1以立體示意圖示出了本實用新型的一種示例性的機(jī)器，圖2以立體圖示出了已裝配狀態(tài)下的本實用新型的一種示例性的橫梁裝置，圖3以立體分解圖示出了圖2中的橫梁裝置。
具體實施方式
以下將參照附圖對依據(jù)本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。其中在所有的附圖中，使用相同的附圖標(biāo)記表示同樣或類似的部件。圖1以示意圖示出了依據(jù)本實用新型的一種機(jī)器100的側(cè)面。在此，該機(jī)器100被示例性地顯示為裝載機(jī)100?？梢韵氲降氖?，該機(jī)器也可以是各種執(zhí)行與特定行業(yè)(例如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等)相關(guān)的操作并在特定作業(yè)環(huán)境(如建筑場地、礦場、林場等)中工作的任何類型的機(jī)器。在圖1中示例性地示出了機(jī)器100，其中箭頭D表示該機(jī)器的前進(jìn)方向。在下文中所涉及的對方位(如前、后、左、右)的描述，均是相對于該行進(jìn)方式進(jìn)行定義的。該機(jī)器100可包括發(fā)動機(jī)8、駕駛員所處的駕駛室7、橫梁裝置1、動臂11以及工作裝置6等。在該機(jī)器100為裝載機(jī)的實施例中，所述工作裝置可以為位于機(jī)器100前部的鏟斗6。在圖1中還可以看到橫梁裝置I的動臂11在其一端與鏟斗6相互樞轉(zhuǎn)地連接；另一端則與機(jī)器100的本體樞轉(zhuǎn)連接。通過致動裝置9 (在機(jī)器中通常為液壓致動裝置，但是也可以為電動、氣動等致動裝置)的作用，可以使動臂11被向上抬升和放下。與動臂11樞轉(zhuǎn)連接的鏟斗6又經(jīng)由連桿16、搖臂13等機(jī)構(gòu)(參見圖2、圖3)被另外的致動裝置10致動，從而能夠繞與動臂11樞轉(zhuǎn)連接的軸擺動，進(jìn)而進(jìn)行鏟、裝、運(yùn)、挖等一系列操作。圖2以立體圖示出了依據(jù)本實用新型的在組裝狀態(tài)下的橫梁裝置1，可以看到機(jī)器100的兩個平行布置的動臂11，這兩個動臂在圖2畫面的靠左側(cè)的端部上通過例如樞軸與鏟斗6樞轉(zhuǎn)連接，在圖2畫面中的靠右側(cè)的端部則與機(jī)器100樞轉(zhuǎn)連接。在本實施例中，以安裝有鏟斗6的裝載機(jī)100為例進(jìn)行描述。當(dāng)然，可以想到的是，本實用新型的內(nèi)容不僅可以用在此類裝載機(jī)上，還可以用于其他類型的工程機(jī)械或機(jī)器。在如圖1所示出的裝載機(jī)100中，工作裝置鏟斗6在進(jìn)行鏟、裝卸等操作時需要經(jīng)受很大的負(fù)荷，因此通常通過兩個平行布置的動臂11在鏟斗6的橫向兩端與其樞轉(zhuǎn)連接，從而使動臂11能夠?qū)㈢P斗抬起和放下。因此，在這兩個平行布置的動臂11之間需要橫梁12對其進(jìn)行連接、固定、支撐等。此外，鏟斗6的操作部件，如搖臂13、連桿16也需要橫梁的支撐。因此，整個橫梁裝置I的結(jié)構(gòu)是非常重要的。依據(jù)本實用新型的橫梁裝置I的橫梁12采用了型材代替焊接組件，用于減少焊接位置，由此減少焊接工序。特別地，如在本實施例中所示，型材為橫截面為圓形的無縫鋼管。當(dāng)然，也可以使用其他類型或橫截面為其他形狀的型材作為替代。但是最優(yōu)選地則是橫截面為圓形的無縫鋼管，因為橫截面為圓形的鋼管擁有更好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗扭轉(zhuǎn)性能。為了進(jìn)一步示出橫梁12的結(jié)構(gòu)，在圖3中以分解圖的形式示出了依據(jù)本實用新型的橫梁裝置I?？梢郧宄乜吹?，橫梁12由第一管件121和第二管件122構(gòu)成。在這兩個管件之間布置有耳板14。第一管件121和第二管件122分別以其遠(yuǎn)離彼此的端部焊接在兩個平行布置的動臂11上。第一管件121和第二管件122又分別以其朝向彼此的端部固定連接在位于這兩個第一管件121和第二管件122之間的耳板14的兩側(cè)上，由此通過耳板14的連接形成依據(jù)本實用新型的橫梁12。在本實施例中，該耳板14是具有大端和小端的近似橢圓形的板件，可以想到，耳板14也可以具有其他幾何形狀，以適應(yīng)其結(jié)構(gòu)環(huán)境。耳板14在位于管孔中的部分中形成開口 141，在另一端則設(shè)有樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)142用于與搖臂13樞轉(zhuǎn)連接。耳板14在兩側(cè)分別與第一管件121和第二管件122的端部焊接，由此在耳板14的兩側(cè)各形成一條焊縫。所提到的開口 141位于耳板14的被焊縫包圍的區(qū)域中，用于減輕耳板的重量、節(jié)省材料，同時又不影響耳板14與管件的固定連接，該固定連接優(yōu)選為焊接。如之前所提到的，耳板14還為鏟斗6等工作裝置的操作元件提供了支撐。耳板14可通過樞軸(未示出)與搖臂13的中間部位連接，如圖2所示。搖臂13由此可以繞該樞軸擺動。搖臂13的一端與致動裝置10連接，另一端則通過樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與連桿16樞轉(zhuǎn)地連接。該連桿16又與鏟斗6樞轉(zhuǎn)連接。由此，當(dāng)致動裝置10推動或者拉動搖臂13時，該搖臂13發(fā)生擺動，進(jìn)而拉動或者推動連桿16。又由于連桿16與鏟斗6樞轉(zhuǎn)連接，由此連桿16帶動鏟斗6，使其發(fā)生繞樞轉(zhuǎn)軸線的擺動，甚至翻轉(zhuǎn)，從而與動臂11的抬升與下降相配合實現(xiàn)鏟、裝、卸載等動作。在耳板14的上側(cè)的脊部上還設(shè)有限位件15。該限位件15被橫向地安裝在如圖中所示的在耳板14的孔141上方的脊部，用于防止搖臂13的過度翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而防止鏟斗6或其他工作裝置的過度翻轉(zhuǎn)。該限位件15可以是任何已知形式的限位機(jī)構(gòu)，并且可以根據(jù)實際情況布置在耳板14的合適的位置上，以實現(xiàn)所需程度的限位作用。雖然在圖中沒有示出，但是可以想到的是，橫梁12還可以由多于兩個管件和多于一個耳板組成，例如三個管件和兩個耳板等。但是在允許的情況下，最好是僅由兩個管件和一個耳板組成，因此這樣可以在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的最簡化，并且使焊接步驟最少化。但是當(dāng)機(jī)器100結(jié)構(gòu)龐大，兩個動臂11的相互間距較大，或者工作裝置需要承受很大的負(fù)載而需要至少兩個耳板對搖臂-連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行支撐時，也可以設(shè)置例如三個管件和兩個耳板的組合或更多組。例如在設(shè)置三個管件的情況下，將兩個耳板分別焊接在三個管件之間，或者說三個管件通過兩個位于它們之間的耳板而相互焊接，而位于兩端的兩個管件又分別以其遠(yuǎn)離彼此的端部焊接在動臂上。這樣的布置方式比僅有兩個管件的橫梁裝置更為復(fù)雜，但是相比傳統(tǒng)的焊接組件依然節(jié)省了焊接步驟，而且能夠具有足夠的強(qiáng)度。因為，依據(jù)本實用新型的橫梁裝置的一個優(yōu)點在于通過耳板將由型材制成的管件彼此連接而省去了單獨(dú)對耳板進(jìn)行焊接的步驟，而且由于采用了型材作為管件，省去了用于構(gòu)造橫梁的焊接。工業(yè)實用性依據(jù)本實用新型的橫梁裝置通過耳板連接管件以簡單的方式實現(xiàn)了用于機(jī)器的具有足夠強(qiáng)度的橫梁，同時減少了制造步驟，尤其是焊接步驟，降低了成本，減少了生產(chǎn)時間上的耗費(fèi)?，F(xiàn)在，以裝載機(jī)100為例，對該裝載機(jī)100的橫梁裝置I的安裝、操作等進(jìn)行示例性的說明。在根據(jù)圖2和圖3的實施例中，橫梁裝置I包括兩個平行布置的動臂11、橫梁12以及耳板14，其中橫梁12優(yōu)選地由兩個管件組成，即第一管件121和第二管件122。當(dāng)然，在未示出的實施例中，橫梁12還可以具有更多的管件，這些管件分別通過耳板相互連接。在此，以包括兩個管件和一個耳板14的情況為例，說明橫梁裝置I的制造過程。在制造時，通過工裝將兩個動臂11、第一管件121、第二管件122以及耳板14定位。即，將兩個管件橫向與平行布置的兩個動臂11定向，在兩個管件朝向彼此的端部之間布置耳板14，使得耳板14的開口或者說孔141位于與兩個管件的中空內(nèi)腔重疊的范圍內(nèi)，由此在焊接時，焊縫可以將該開口 141包圍，使得開口 141在外周被封閉。在完成上述預(yù)定位后，對第一管件121、第二管件122的遠(yuǎn)離彼此的兩個端部與兩個平行布置的動臂11，以及第一管件121、第二管件122的朝向彼此的兩個端部與耳板14的兩側(cè)進(jìn)行焊接。搖臂13的各個元件以及連桿16的各個元件也是先進(jìn)行預(yù)定位后相互焊接而成，由此形成搖臂13和連桿16。隨后通過樞軸將連桿16的一端與搖臂13的一端連接，搖臂13的另一端與致動裝置10連接，而搖臂13又在其中間部位與耳板14樞轉(zhuǎn)連接，以獲得支撐，由此制造出依據(jù)本實用新型的橫梁裝置I。當(dāng)然，在橫梁裝置I包括多個管件的情況下，也類似地，將兩個平行布置的動臂
11、多個管件以及耳板通過工裝定位，使得各個耳板分別被夾在各管件的朝向彼此的端部之間，隨后進(jìn)行焊接，從而制造出依據(jù)本實用新型的橫梁裝置I。依據(jù)本實用新型的橫梁裝置I明顯減少了焊接步驟?？梢钥闯?，由于采用了型材和依據(jù)本實用新型的耳板，在僅包括兩個管件的情況下，依據(jù)本實用新型只需要很少的焊縫就能實現(xiàn)以往需要大量焊接才能實現(xiàn)的橫梁焊接組件以及連接的耳板結(jié)構(gòu)。特別的是，由于耳板14被用作第一管件121和第二管件122的連接件而被焊接在它們之間，而省去了專門對耳板14進(jìn)行焊接的步驟。在采用了依據(jù)本實用新型的橫梁裝置后，耳板可以以簡單的形狀構(gòu)造，從而可以通過非常簡單的步驟將其直接焊接在各管件之間，從而在實現(xiàn)橫梁在動臂之間連接的同時實現(xiàn)耳板的安裝，而無需如現(xiàn)有技術(shù)那樣使耳板具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。由此極大地節(jié)省了生產(chǎn)步驟和成本。特別的是，當(dāng)所采用的型材為具有圓形橫截面的無縫鋼管時，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，并且進(jìn)一步地減少焊接，節(jié)約生產(chǎn)成本。如此裝配完成的橫梁裝置I可實現(xiàn)機(jī)器100的多種操作。例如，結(jié)合圖1與圖2，當(dāng)致動裝置10將搖臂13的與其連接的一端向前推動時，搖臂13將連桿16向后拉動，由此鏟斗6朝向靠近機(jī)器100的方向擺動，此時可完成例如挖、裝等操作；當(dāng)致動裝置10將搖臂13的與其連接的一端向后拉動時，搖臂13將連桿16向前推動，由此使鏟斗朝外或者說朝遠(yuǎn)離機(jī)器的方向翻轉(zhuǎn)，由此實現(xiàn)傾倒、推土等操作。另一方面，根據(jù)圖1可見，平行布置的兩個動臂11 一端與鏟斗6連接，另一端與機(jī)器100樞轉(zhuǎn)連接，由此在致動裝置的作用下可將鏟斗6抬升與放下。鏟斗6的這種抬升與放下與其擺動以及機(jī)器100的前進(jìn)與后退運(yùn)動相結(jié)合，實現(xiàn)了機(jī)器100的各種操作作業(yè)。本實用新型的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定。得益于本實用新型的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不超出本實用新型保護(hù)范圍的情況下可以根據(jù)具體情況對本實用新型做出各種變型、修改或者替換，這些變型、修改或者替換均落入本實用新型的保護(hù)范圍。附圖標(biāo)記列表I橫梁裝置6鏟斗、工作裝置7駕駛室8發(fā)動機(jī)9致動裝置10 致動裝置11 動臂12 橫梁13 搖臂 15 限位件16 連桿121 第一管件122 第二管件141 開口142 樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求1.種用于機(jī)器的橫梁裝置，包括: 兩個動臂，所述兩個動臂相互平行地布置并與所述機(jī)器樞轉(zhuǎn)連接； 管狀橫梁，所述管狀橫梁固定連接在所述兩個動臂之間； 耳板，所述耳板與所述橫梁固定連接并用于支撐與所述耳板樞轉(zhuǎn)連接的搖臂； 其特征在于， 所述管狀橫梁由多段管件形成，所述耳板設(shè)置在所述多段管件之間，所述管件與所述耳板和動臂的側(cè)壁固定連接，以形成所述橫梁。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器的橫梁裝置，其特征在于，所述耳板在位于管件的管口中的部分上形成開口。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器的橫梁裝置，其特征在于，所述管件為無縫鋼管。
4.照權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器的橫梁裝置，其特征在于，所述橫梁包括第一管件和第二管件，所述第一管件和第二管件在遠(yuǎn)離彼此的端部上分別與所述兩個動臂相焊接，并且在朝向彼此的端部上分別焊接到布置在所述第一管件與第二管件之間的所述耳板的兩側(cè)上。
5.種機(jī)器,包括: 工作裝置； 兩個動臂，所述兩個動臂相互平行地布置并與所述機(jī)器樞轉(zhuǎn)連接； 管狀橫梁，所述管狀橫梁固定連接在所述兩個動臂之間； 耳板，所述耳板與所述橫梁固定連接并用于支撐與所述耳板樞轉(zhuǎn)連接的搖臂； 其特征在于， 所述管狀橫梁由多段管件形成，所述耳板設(shè)置在所述多段管件之間，所述管件與所述耳板和動臂的側(cè)壁固定連接，以形成所述橫梁。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器，其特征在于，所述耳板在位于管件的管口中的部分上形成開口。
7.據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器，其特征在于，所述管件為無縫鋼管。
8.照權(quán)利要求5所述的機(jī)器，其特征在于，所述橫梁包括第一管件和第二管件，所述第一管件和第二管件在遠(yuǎn)離彼此的端部上分別與所述兩個動臂相焊接，并且在朝向彼此的端部上分別焊接到布置在所述第一管件與第二管件之間的所述耳板的兩側(cè)上。
專利摘要本實用新型涉及一種用于機(jī)器的橫梁裝置以及具有這種橫梁裝置的機(jī)器，其中所述橫梁裝置包括相互平行地布置并與所述機(jī)器樞轉(zhuǎn)連接的兩個動臂、固定連接在所述兩個動臂之間的管狀橫梁以及耳板，所述耳板與所述橫梁固定連接并用于支撐與所述耳板樞轉(zhuǎn)連接的搖臂，其中所述管狀橫梁由多段管件形成，所述耳板設(shè)置在所述多段管件之間，所述管件與所述耳板和動臂的側(cè)壁固定連接，以形成所述橫梁。
文檔編號E02F3/38GK202925585SQ20122069538
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者葉森, 姜立慶, 魏磊磊, 劉永峰 申請人:山東山工機(jī)械有限公司